1、(全国通用)高考物理二轮复习专题五原子结构和原子核课件【备考策略】【备考策略】2017年高考考纲要求选修年高考考纲要求选修35由选考变为由选考变为必考，这部分内容可能在高考题中以选择题的形式出现，必考，这部分内容可能在高考题中以选择题的形式出现，与往年不同的是：选择题由与往年不同的是：选择题由5个选项变为个选项变为4个选项。复习时个选项。复习时重点掌握氢原子能级结构和能级公式；光电效应规律和爱重点掌握氢原子能级结构和能级公式；光电效应规律和爱因斯坦光电效应方程；核反应方程式的书写；原子核的衰因斯坦光电效应方程；核反应方程式的书写；原子核的衰变及半衰期；结合能和核能的计算等。变及半衰期；结合能和
2、核能的计算等。氢原子能级光电效应氢原子能级光电效应规规 律律 方方 法法2.爱因斯坦光电效应方程及图象表示爱因斯坦光电效应方程及图象表示(1)EkhW0(2)用图象表示光电效应方程用图象表示光电效应方程(如图如图1所示所示)极限频率：图线与极限频率：图线与轴交点的横坐标轴交点的横坐标0逸出功：图线与逸出功：图线与Ek轴交点的纵坐标的轴交点的纵坐标的值值W0E普朗克常量：图线的斜率普朗克常量：图线的斜率kh图图1精精 典典 题题 组组1.氢原子的部分能级如图氢原子的部分能级如图2所示，氢原子吸收以下能量可以所示，氢原子吸收以下能量可以从基态跃迁到从基态跃迁到n2能级的是能级的是()图图2A.10
3、.2 eV B.3.4 eVC.1.89 eV D.1.51 eV解析解析由玻尔的跃迁理论知，从基态跃迁到由玻尔的跃迁理论知，从基态跃迁到n2能级需能级需吸收的能量为两个能级的差，吸收的能量为两个能级的差，E3.4 eV(13.6 eV)10.2 eV，故选，故选A。答案答案A2.(多选多选)2014山东理综，山东理综，39(1)氢原子能级如图氢原子能级如图3，当氢原，当氢原子从子从n3跃迁到跃迁到n2的能级时，辐射光的波长为的能级时，辐射光的波长为656 nm。以下判断正确的是以下判断正确的是()图图3A.氢原子从氢原子从n2跃迁到跃迁到n1的能级时，辐射光的波长大于的能级时，辐射光的波长大
4、于656 nmB.用波长为用波长为325 nm的光照射，可使氢原子从的光照射，可使氢原子从n1跃迁到跃迁到n2的能级的能级C.一群处于一群处于n3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线种谱线D.用波长为用波长为633 nm的光照射，不能使氢原子从的光照射，不能使氢原子从n2跃迁到跃迁到n3的能级的能级答案答案CD3.如图如图4所示，当弧光灯发出的光经一狭缝后，在锌板上形所示，当弧光灯发出的光经一狭缝后，在锌板上形成明暗相间的条纹，同时与锌板相连的验电器铝箔有张角，成明暗相间的条纹，同时与锌板相连的验电器铝箔有张角，则该实验则该实验()图图4A.只能证明
5、光具有波动性只能证明光具有波动性B.只能证明光具有粒子性只能证明光具有粒子性C.只能证明光能够发生衍射只能证明光能够发生衍射D.证明光具有波粒二象性证明光具有波粒二象性解析解析弧光灯发出的光经一狭缝后，在锌板上形成明暗相弧光灯发出的光经一狭缝后，在锌板上形成明暗相间的条纹，这是光的衍射，证明了光具有波动性，验电器间的条纹，这是光的衍射，证明了光具有波动性，验电器铝箔有张角，说明锌板发生了光电效应，则证明了光具有铝箔有张角，说明锌板发生了光电效应，则证明了光具有粒子性，所以该实验证明了光具有波粒二象性，粒子性，所以该实验证明了光具有波粒二象性，D正确。正确。答案答案D4.(多选多选)在光电效应实
6、验中，用频率为在光电效应实验中，用频率为的光照射光电管阴极，的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是发生了光电效应，下列说法正确的是()A.增大入射光的强度，光电流增大增大入射光的强度，光电流增大B.减小入射光的强度，光电效应现象消失减小入射光的强度，光电效应现象消失 C.改用频率小于改用频率小于的光照射，一定不发生光电效应的光照射，一定不发生光电效应D.改用频率大于改用频率大于的光照射，光电子的最大初动能变大的光照射，光电子的最大初动能变大答案答案AD5.爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得律而获得1921年
7、诺贝尔物理学奖。某种金属逸出光电子的年诺贝尔物理学奖。某种金属逸出光电子的最大初动能最大初动能Ekm与入射光频率与入射光频率的关系如图的关系如图5所示，其中所示，其中0为极限频率。从图中可以确定的是为极限频率。从图中可以确定的是()图图5A.逸出功与逸出功与有关有关B.Ekm与入射光强度成正比与入射光强度成正比C.当当0时，会逸出光电子时，会逸出光电子D.图中直线的斜率与普朗克常量有关图中直线的斜率与普朗克常量有关解析解析由爱因斯坦光电效应方程由爱因斯坦光电效应方程EkhW0和和W0h0(W0为金属为金属的逸出功的逸出功)可得，可得，Ekhh0，可见图象的斜率表示普朗克常量，可见图象的斜率表示
8、普朗克常量，D正确；只有正确；只有0时才会发生光电效应，时才会发生光电效应，C错；金属的逸出功只错；金属的逸出功只和金属的极限频率有关，与入射光的频率无关，和金属的极限频率有关，与入射光的频率无关，A错；最大初动错；最大初动能取决于入射光的频率，而与入射光的强度无关，能取决于入射光的频率，而与入射光的强度无关，B错。错。答案答案D原子核的衰变及半衰期原子核的衰变及半衰期规规 律律 方方 法法1.衰变规律及实质衰变规律及实质(1)衰变和衰变和衰变的比较衰变的比较(2)射线：射线：射线经常是伴随着射线经常是伴随着衰变或衰变或衰变同时产生的。衰变同时产生的。2.半衰期半衰期(1)影响因素：放射性元素
9、衰变的快慢是由核内部自身的因素影响因素：放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系。决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系。3.衰变次数的确定方法衰变次数的确定方法先由质量数的改变确定先由质量数的改变确定衰变的次数，然后再根据衰衰变的次数，然后再根据衰变规律确定变规律确定衰变的次数。衰变的次数。精精 典典 题题 组组1.(多选多选)关于天然放射性，下列说法正确的是关于天然放射性，下列说法正确的是()A.原子序数小于原子序数小于83的元素都不能发生衰变的元素都不能发生衰变B.放射性元素的半衰期与外界的温度有关放射性元素的半衰期与外界的温度有关C
10、.放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性且半放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性且半衰期不变衰期不变D.一个原子核在一次衰变中可同时放出一个原子核在一次衰变中可同时放出和和两种射线或者两种射线或者和和两种射线两种射线解析解析原子序数小于原子序数小于83的元素也有可能发生衰变，故的元素也有可能发生衰变，故A错误；放错误；放射性元素的半衰期由原子核内部的结构决定，与外界物理作用及射性元素的半衰期由原子核内部的结构决定，与外界物理作用及化学性质等无关，故化学性质等无关，故B错误，错误，C正确；一个原子核在一次衰变中，正确；一个原子核在一次衰变中，要么是要么是衰变、要么是衰变、要么是衰变
11、，并同时伴随着能量的释放，即衰变，并同时伴随着能量的释放，即射射线，故线，故D正确。正确。答案答案CD答案答案B图图6答案答案B答案答案C核反应与核能核反应与核能规规 律律 方方 法法(1)根据根据Emc2计算，计算时计算，计算时m的单位是的单位是“kg”，c的单位的单位是是“m/s”，E的单位是的单位是“J”。(2)根据根据Em931.5 MeV计算。因计算。因1原子质量单位原子质量单位(u)相当相当于于931.5 MeV的能量，所以计算时的能量，所以计算时m的单位是的单位是“u”，E的的单位是单位是“MeV”。精精 典典 题题 组组答案答案AC答案答案AC3.已知氦原子的质量为已知氦原子的
12、质量为MHeu，电子的质量为，电子的质量为me u，质子的质，质子的质量为量为mp u，中子的质量为，中子的质量为mn u，u为原子质量单位，且由为原子质量单位，且由爱因斯坦质能方程爱因斯坦质能方程Emc2可知：可知：1 u对应于对应于931.5 MeV的的能量，若取光速能量，若取光速c3108 m/s，则两个质子和两个中子聚，则两个质子和两个中子聚变成一个氦核，释放的能量为变成一个氦核，释放的能量为()A.2(mpmn)MHe931.5 MeVB.2(mpmnme)MHe931.5 MeVC.2(mpmnme)MHec2JD.2(mpmn)MHec2J答案答案B答案答案C1.2016全国卷全
13、国卷，35(1)现用某一光电管进行光电效应实验，当现用某一光电管进行光电效应实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生。下列说法正确的是用某一频率的光入射时，有光电流产生。下列说法正确的是()A.保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大大B.入射光的频率变高，饱和光电流变大入射光的频率变高，饱和光电流变大C.入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大D.保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生电流产生E.遏止电压的大小与
14、入射光的频率有关，与入射光的光强无关遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关解析解析在发生光电效应时，饱和光电流大小由光照强度来决定，在发生光电效应时，饱和光电流大小由光照强度来决定，与频率无关，光照强度越大饱和光电流越大，因此与频率无关，光照强度越大饱和光电流越大，因此A正确，正确，B错错误；根据误；根据EkmhW可知，对于同一光电管，逸出功可知，对于同一光电管，逸出功W不变，不变，当频率变高，最大初动能当频率变高，最大初动能Ekm变大，因此变大，因此C正确；由光电效应规正确；由光电效应规律可知，当频率低于截止频率时无论光照强度多大，都不会有律可知，当频率低于截止频率时无论光照强
15、度多大，都不会有光电流产生，因此光电流产生，因此D错误；由错误；由EkmeUc和和EkmhW，得，得hWeUc，遏制电压只与入射光频率有关，与入射光强无关，因，遏制电压只与入射光频率有关，与入射光强无关，因此此E正确。正确。答案答案ACE答案答案ABE解析解析A属于属于衰变，衰变，B属于裂变，属于裂变，C是聚变，是聚变，D是原子核的是原子核的人工转变，故选人工转变，故选A项。项。答案答案A4.(多选多选)(2016天津理综，天津理综，6)物理学家通过对实验的深入观察和物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展，下列说法研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展，下
16、列说法符合事实的是符合事实的是()A.赫兹通过一系列实验，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论赫兹通过一系列实验，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论答案答案AC答案答案BA.X是中子是中子B.Y的质子数是的质子数是3，中子数是，中子数是6C.两个核反应都没有质量亏损两个核反应都没有质量亏损D.氘和氚的核反应是核聚变反应氘和氚的核反应是核聚变反应答案答案AD7.2014江苏单科，江苏单科，12C(1)已知钙和钾的截止频率分别为已知钙和钾的截止频率分别为7.731014 Hz和和5.441014 Hz，在某种单色光的照射下两种，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动金属均
17、发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的()A.波长波长 B.B.频率频率C.能量能量 D.动量动量答案答案A8.(2014北京理综，北京理综，14)质子、中子和氘核的质量分别为质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和和m3，当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是，当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是(c表表示真空中的光速示真空中的光速)()A.(m1m2m3)c B.(m1m2m3)cC.(m1m2m3)c2 D.(m1m2m3)c2解析解析由质能方程知，该反应释放核能由质能方程知，该反应释放核能Emc2(m1m2m3)c2，故，故C对，对，A、B、D均错。均错。答案答案C
